5.3 细胞呼吸的原理和利用（提升讲义）（4知识4难点13角度）生物人教版必修1

本讲义聚焦细胞呼吸的原理和利用核心知识点，系统梳理细胞呼吸的方式（有氧呼吸、无氧呼吸）、过程（各阶段场所与物质变化）、影响因素（温度、O₂浓度等）及应用，通过实验探究（如酵母菌呼吸方式）构建从基础到应用的学习支架。 该资料以课标为纲，核心导图搭建系统知识体系，难点强化结合命题角度（如3大角度分析酵母菌实验）培养科学思维。实验设计（液滴移动法）提升探究实践能力，限时必刷助力查漏补缺，课中辅助突破难点，课后巩固物质与能量观，体现学科特色教学方法。

第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和利用 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 细胞呼吸的方式 知识二 有氧呼吸 知识三 无氧呼吸 知识四 细胞呼吸的影响因素与细胞呼吸原理的应用 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式（3大命题角度） 难点二 细胞呼吸方式的判断（2大命题角度） 难点三 有氧呼吸和无氧呼吸过程（2大命题角度） 难点四 细胞呼吸的影响因素及应用（4大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 1.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 必会知识一 细胞呼吸的方式 1.细胞呼吸的实质：细胞内的有机物①__________并释放②__________的过程。 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)实验原理 Ⅰ.酵母菌是一类单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于③_____________，便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 Ⅱ.细胞呼吸方式的判断：在有氧和无氧条件下，细胞呼吸的产物④__________，以此来确定酵母菌细胞呼吸的方式。 条件 产物 检验方法 现象 有氧 H2O — — CO2 澄清石灰水/溴麝香草酚蓝溶液 变浑浊/蓝→绿→黄 无氧 CO2 澄清石灰水/溴麝香草酚蓝溶液 变浑浊/蓝→绿→黄 酒精 橙色重铬酸钾溶液（酸性条件下） 灰绿色 (2)实验设计思路——对比实验 (3)实验步骤 Ⅰ.配制酵母菌培养液（酵母菌＋葡萄糖溶液）。 Ⅱ.检测CO2的产生，装置如图所示 Ⅲ.检测酒精的产生 自A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入两支干净的试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 【注意】葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 (4)实验结果 观察项目 澄清石灰水出现浑浊所需时间及浑浊程度 溴麝香草酚蓝溶液变色情况、变化时间 酸性重铬酸钾溶液变色情况 甲组（有氧） 短且浑浊程度大 变黄且时间短 不变色 乙组（无氧） 长且浑浊程度小 变黄且时间长 由橙色变成灰绿色 (5)实验结论 甲组（有氧） 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量CO2 乙组（无氧） 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有酒精，同时也产生少量的CO2 (6)科学方法——对比实验 Ⅰ.对比实验概念：设置两个或两个以上的⑤ ，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。 Ⅱ.对比实验实例：探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，有氧和无氧两种条件都是实验组，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。 [例1]下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的说法，错误的是(　　) A.可以根据溴麝香草酚蓝溶液的变色时间检测CO2的产生情况 B.有氧条件组需通入除去CO2的空气 C.适当延长培养时间，可以提高酒精检测的准确性 D.有氧条件组为对照组，无氧条件组为实验组 [例2]如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的部分装置，下列叙述错误的是(　　) A.装置④①②可用于探究酵母菌通过有氧呼吸产生CO2 B.装置④中NaOH的作用是排除空气中CO2对实验结果的干扰 C.可根据装置②中的溶液是否变浑浊判断不同条件下酵母菌的细胞呼吸方式 D.取装置③中酵母菌培养液的滤液滴加酸性重铬酸钾溶液可检测酵母菌无氧呼吸产生酒精的情况 [例3]图甲、图乙装置可用来探究酵母菌的细胞呼吸方式，下列说法错误的是(　　) A.A瓶加入NaOH溶液，目的是吸收空气中的CO2 B.B瓶先封口放置一段时间，目的是消耗瓶中的O2 C.酵母菌是兼性厌氧生物，实验中将其培养在A、B瓶中 D.用甲、乙装置探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验叫对比实验 必会知识二 有氧呼吸 1.主要场所——线粒体 (1)写出序号代表的结构名称。 ①__________；②______________；③__________。 (2)线粒体具有④_____层膜，⑤__________向内腔折叠形成⑥__________，大大增加膜的面积，线粒体内充满了液态的⑦__________，线粒体的⑧__________中含有许多种与有氧呼吸有关的⑨__________。 2.有氧呼吸的基本过程 阶段 反应方程式 场所 第一阶段 C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量 细胞质基质 第二阶段 2C3H4O3＋6H2O20[H]＋6CO2＋少量能量 线粒体基质 第三阶段 24[H]＋6O212H2O＋大量能量 线粒体内膜 (1)能量不可写成ATP，有氧呼吸各个阶段释放的能量，均大部分以⑩__________形式散失，少部分转移到⑪________中以活跃的化学能形式存在，后者可以为多种生命活动提供能量。 (2)三个阶段中有[H]产生的是前⑫__________阶段，[H]中的H来自⑬_____________，用于与O2反应生产⑭________。 (3)葡萄糖中的化学能被转化成热能和ATP中活跃的化学能。（提醒：三个阶段都产生能量，其中产生能量最多的是第三阶段） 【注意】有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。 3.有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路 4.能量转化 5.有氧呼吸概念：指细胞在⑰_________的参与下，通过⑱_________的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生⑲__________和水，释放⑳__________，生成大量㉑__________的过程。 [例1]将正常线粒体各部分分离，结果见图。下列叙述正确的是(　　) A.①产生大量ATP B.②含有DNA分子 C.③中可形成CO2 D.④能转运葡萄糖 [例2]如图为某真核生物细胞有氧呼吸的部分反应过程，①②③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是(　　) A.①②过程的发生场所相同 B.NADH中存储了能量，经过③过程都转移到ATP中 C.催化②③过程的酶分别位于细胞质基质和线粒体基质中 D.图示过程说明，在有氧呼吸过程中既消耗水，也产生水 必会知识三 无氧呼吸 1.无氧呼吸的场所：①____________________。 2.无氧呼吸的过程 (1)第一个阶段：与②________________的第一个阶段完全相同。 (2)第二个阶段：③__________在酶的催化作用下，分解成④_________________，或者转化成⑤__________。 3.无氧呼吸的类型及反应式 (1)酒精发酵：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。 (2)乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3＋少量能量。（提醒：此过程不产生CO2） 【提醒】无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，合成少量ATP，第二阶段不合成ATP；大部分能量仍存留在酒精或乳酸中。 4.无氧呼吸的概念：指细胞在⑥__________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过⑦__________分解，释放⑧__________能量的过程。 5.细胞呼吸的概念：指有机物在细胞内经过一系列的⑨__________，生成⑩__________或其他产物，释放能量并生成⑪__________的过程。 6.细胞呼吸的意义 (1)为生物体提供能量。 (2)是⑫____________________。 [例1]如图为细胞呼吸过程示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A.图中的a和b分别可代表丙酮酸和H2O B.在酵母菌细胞中，过程②只发生在线粒体基质中 C.在乳酸杆菌细胞中，能发生图中的①④过程 D.在人体肝脏内可发生③过程，为细胞提供少量能量 [例2]玉米是我国一种重要的粮食作物。当玉米根部受到水淹后，缺氧初期，根组织细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸，随后进行产酒精的无氧呼吸。下列叙述错误的是(　　) A.玉米有氧呼吸、无氧呼吸的过程①相同，均有丙酮酸、[H]的产生 B.过程②发生在细胞质基质中，大部分能量以热能的形式散失 C.过程③表示丙酮酸被[H]还原生成酒精的过程，没有ATP的合成 D.根据溴麝香草酚蓝溶液变色时间的长短，可检测CO2的产生情况 [例3]某同学探究O2浓度对花生种子呼吸速率影响的实验结果如图所示。(　　) A.O2浓度为a时，细胞呼吸的场所为细胞质基质 B.O2浓度为b时，细胞呼吸的产物中有酒精 C.O2浓度为c时，是花生种子储藏的适宜浓度 D.O2浓度为d时，花生种子一定只进行有氧呼吸 必会知识四 细胞呼吸的影响因素与细胞呼吸原理的应用 1.影响细胞呼吸的内部因素：主要是呼吸酶的种类、数量和活性。 (1)不同种类的植物呼吸速率不同。 (2)生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。 (3)器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。 2.影响细胞呼吸的外界因素有①____________、②____________、CO2浓度、水分等。 3.细胞呼吸原理的应用举例 (1)破伤风梭菌是一种厌氧菌，能引起破伤风。因此对于窄而深的伤口，要先清洗伤口，再用③__________的消毒纱布包扎，原因是④_____________________________________。 (2)对花盆里的土壤经常进行松土，目的是⑤______________________。 (3)粮食储藏需要的条件是⑥__________________、低氧和干燥；蔬菜、水果储藏的条件是零上低温、低氧和适宜的湿度，其原理都是⑦_________________________________________。 (4)酒精对细胞有伤害作用，据此分析植物被水淹导致烂根的可能原因⑧______________________________ ______________________________________________________。 (5)人体在剧烈运动后出现肌肉酸胀无力的现象，原因是__________________________________________。 [例1]将一批刚收获的大小及生理状况均相近的新鲜土豆均分为两组，处理组用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为4 ℃的冷库内，对照组则直接贮藏在4 ℃的冷库内。从采后算起每10 d定时定量取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是(　　) A.本实验的自变量是贮藏天数，因变量是CO2和O2的比值 B.第20 d时，处理组土豆比对照组土豆的有氧呼吸强度更弱 C.第40 d时，对照组土豆无氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多 D.若在光照条件下进行该实验，不会对图中实验结果产生影响 [例2]《齐民要术》中记载了利用荫坑储存葡萄的方法(如图所示)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)，延长了果蔬保鲜时间，增加了农民收益。下列叙述错误的是(　　) A.荫坑和气调冷藏库的低温和低氧条件减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解 B.荫坑中储存的果蔬，其线粒体内膜上的[H]与O2反应产生H2O，并释放能量 C.气调冷藏库中的低温条件可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性，降低呼吸速率 D.储存水果时，荫坑和气调冷藏库中的CO2浓度增大，CO2全部来源于水果的细胞质基质 [例3]呼吸作用的原理广泛应用在生产和生活中，如农业生产、食品保存、医疗健康等。下列叙述正确的是(　　) A.提供低温、无氧环境，抑制细胞呼吸可延长果蔬储存期 B.“犁地深一寸，等于上层粪”主要是“犁地”能促进作物根部细胞对CO2的吸收 C.大雨后对农田及时排涝能防止植物根细胞受酒精毒害 D.用透气的纱布包扎伤口，目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸 难点知识一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.对教科书中“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的分析 (1)材料分析：酵母菌必须保持高活性，否则会导致实验结果不明显。 (2)装置分析 ①有氧呼吸装置必须持续通入空气，以保证氧气充足。 ②通入A瓶的空气需先通过NaOH溶液的目的是保证进入A瓶的气体中不含有CO2，使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊的CO2完全是由酵母菌有氧呼吸产生的。 ③B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的O2消耗完后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2完全是由酵母菌无氧呼吸产生的。 2.检测并比较CO2产生量的两种方法 方法一 (1)判断依据：相同时间内澄清石灰水变浑浊的速率和程度。 (2)判断方法：若变浑浊的速率较快，而且浑浊程度较高，则说明产生的CO2较多；反之，则说明产生的CO2较少。 方法二 (1)判断依据：相同时间内溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的速率和变成黄色的程度。 (2)判断方法：若变色速率较快且颜色较深，则说明产生的CO2较多；反之，则说明产生的CO2较少。 【知识拓展】(1)若探究种子的呼吸状况则不必遮光，但需已死亡的种子作对照。 (2)若探究“植株或幼苗”的呼吸状况，应进行遮光处理，以防止光合作用的干扰，同时可设置同种状况但已死亡的植株或幼苗作对照。 命题角度1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，正确的是(　　) A.培养液中葡萄糖的浓度过高会影响酵母菌的生长和繁殖 B.重铬酸钾能在碱性条件下与酒精反应变成灰绿色 C.适当降低温度对培养液中气泡的产生速率无影响 D.该实验中有氧组为实验组，无氧组为空白对照组 命题角度2 探究酵母菌细胞呼吸的方式实验注意事项 2.下列关于酵母菌细胞呼吸方式及其产物检测的叙述，错误的是(　　) A.因为酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，所以它在有氧和无氧条件下都能生存 B.因为酵母菌在有氧和无氧条件下都产生CO2，所以只检测CO2并不能确定其呼吸方式 C.用澄清的石灰水或重铬酸钾溶液均可检测CO2 D.用重铬酸钾溶液检测酒精需要在酸性条件下进行 命题角度3 对比实验 3.下列关于生物学研究中的科学方法和技术的叙述，错误的是(　　) A．证明基因在染色体上和探究DNA复制方式的实验都使用了假说-演绎法 B．探究酵母菌呼吸方式和噬菌体侵染细菌的实验都是对比实验 C．分离细胞器和DNA粗提取的实验都只进行了一次离心操作 D．微生物培养、植物细胞培养和动物细胞培养过程都需采用无菌技术 难点知识二 细胞呼吸方式的判断 1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)： 2．“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式： (1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。 (2)实验原理 ①装置一：NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。 ②装置二：着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 (3)实验结果及结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 (4)实验的注意事项和误差校正 ①注意事项：若所放植物组织为绿色组织，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。为防止微生物呼吸对实验结果造成干扰，应将装置进行灭菌处理。 ②误差校正：为使实验结果准确，防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，还应设置对照(装置三)。对照实验中将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。 命题角度1 细胞呼吸方式的判断（三看法） 4.某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列叙述错误的是(　　) A．甲曲线表示CO2释放量 B．O2浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸 C．O2浓度由0到b的过程中，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐减小 D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 命题角度2 细胞呼吸方式的判断（实验法） 5.下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析错误的是(　　) A．甲装置可用于探究呼吸作用是否释放热量 B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发进行了有氧呼吸 C．丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2 D．三个装置中的种子没有必要进行消毒处理，但都需要设置对照实验 难点知识三 有氧呼吸和无氧呼吸过程 1.有氧呼吸过程中物质和能量的变化 (1)各反应物参与的阶段：葡萄糖参与第一阶段，H2O参与第二阶段，O2参与第三阶段。 (2)各生成物产生的阶段：[H]在第一、二阶段产生，CO2在第二阶段产生，H2O在第三阶段产生。 (3)能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三阶段产生。 2.有氧呼吸中氧元素的来源和去路 【特别提醒】 (1)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。 (2)并非有线粒体的细胞才能进行有氧呼吸，有些没有线粒体的生物同样可以进行有氧呼吸，如某些细菌含有与有氧呼吸相关的酶，能进行有氧呼吸。 (3)有氧呼吸各个阶段的反应式和总反应式中的能量都不能写成ATP，因为ATP并不是有氧呼吸的直接产物，只是糖类等有机物氧化分解时释放的部分能量可以用于合成ATP。 3.有关细胞呼吸的几个易错点 (1)无氧呼吸第一阶段产生能量，第二阶段不产生能量。 (2)细胞呼吸中有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的不一定是有氧呼吸。但对动物和人体而言，有CO2生成的一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸的产物为乳酸。 (3)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但可以进行有氧呼吸。 (4)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体。 (5)不同的生物无氧呼吸产物不同的原因是不同生物体内酶的种类不同。 (6)无氧呼吸并不是必须在绝对无氧的条件下进行。有氧但氧气浓度较低的条件下同样可以进行无氧呼吸。 4.细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系(以酵母菌消耗C6H12O6为例) (1)反应式 有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量; 无氧呼吸:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。 (2)比较关系 ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6； ②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶酒精=1∶2∶2； ③消耗等量的葡萄糖时产生的CO2的物质的量：有氧呼吸∶无氧呼吸=3∶1； ④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。 5.葡萄糖中的能量在细胞呼吸中的去向 有氧条件下葡萄糖中能量的去向有两个：①大部分以热能的形式散失；②少部分储存在ATP中。无氧条件下葡萄糖中能量的去向有三个：①未释放的能量储存在酒精或乳酸中；②释放的能量大部分以热能的形式散失；③释放的能量少部分储存在ATP中。 命题角度1 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 6. 某同学绘制了人体细胞呼吸代谢的过程，下列叙述正确的是(　　) A．过程①发生的场所是线粒体基质 B．过程②既有[H]的生成，又有[H]的消耗 C．过程③M物质被乳酸脱氢酶还原为乳酸 D．葡萄糖中的大部分能量经过①③过程变为热能 命题角度2 有氧呼吸与无氧呼吸相关计算 7.为研究不同温度对某植物种子呼吸作用（以葡萄糖为底物）的影响，科研人员将等量、同批次、活力良好的种子置于不同温度条件下密闭处理12h，分别测定单位时间内各组种子的O2消耗量和CO₂释放量，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　) 温度（℃） O2消耗量（mL） CO2释放量（mL） 10 0.12 0.15 20 0.28 0.32 30 0.65 0.65 40 0.50 0.50 A．在10℃条件下，该种子有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖量的比为4∶3 B．与20℃相比，30℃时CO2释放量增加可能与呼吸酶活性升高有关 C．30℃时O2消耗量与CO2释放量的比值为1，说明种子只进行有氧呼吸 D．若将10℃组的温度升至30℃，种子的呼吸速率不能达到30℃组的水平 8.下图表示萌发水稻种子在不同的氧浓度下O2吸收速率和CO2生成速率的变化，假设呼吸底物为相同的糖类，下列有关说法错误的是(　　) A．图中各O2浓度下，细胞呼吸都会在线粒体中进行 B．在O2浓度为b时，有氧呼吸小于无氧呼吸的强度 C．在O2浓度为c时，有氧呼吸大于无氧呼吸的强度 D．在O2浓度为e时，萌发水稻种子只进行有氧呼吸 难点知识四 细胞呼吸的影响因素及应用 1．温度对细胞呼吸的影响： (1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶活性进而影响细胞呼吸速率。 (2)应用 ①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。 ②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。 2．O2浓度对细胞呼吸的影响： (1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制(填“促进”或“抑制”)作用，对有氧呼吸过程有促进(填“促进”或“抑制”)作用。 ①A点：O2浓度＝0，只进行无氧呼吸。 ②B点：B点之前，无氧呼吸和有氧呼吸同时进行；B点及B点之后，无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸。 ③C点：无氧呼吸消失。 ④P点：低氧浓度，有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑制，CO2释放总量最少，有机物消耗总量最少，最适合于储藏。 ⑤Q点：有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放量相等(不等同于有氧呼吸与无氧呼吸速率相等)。 ⑥面积M：无氧呼吸过程中CO2的释放总量。 (2)应用 ①选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧病菌的无氧呼吸。 ②作物栽培中中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。 ③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 ④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根死亡。 3．CO2浓度对细胞呼吸的影响： (1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 (2)应用：在蔬菜和水果保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 4．水对细胞呼吸的影响： (1)原理 ①间接影响：细胞内的许多生化反应需要水的参与，自由水含量升高，细胞呼吸加快。 ②直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。 (2)应用 ①抑制细胞呼吸：晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，有利于储藏。 ②促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。 【注意】 ①果蔬和种子储存条件不同：果蔬需零上低温、低氧、高CO2、适宜水分（低温保存可以抑制微生物的生命活动）；种子需要零上低温、低氧、高CO2、干燥条件（种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库贮藏时，应在低氧和零上低温条件下保存）。 ②影响植物细胞呼吸的内部因素：①植物种类水生植物＞旱生植物阳生植物＞阴生植物；②器官种类：生殖器官（花、果实、种子）＞营养器官（根、茎、叶）；③生长时期：幼苗、开花期升高，成熟期下降。 ③干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，细胞呼吸产生的能量非常少，不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求。 命题角度1 温度对细胞呼吸的影响 9.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A.20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体 B.50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加 C.50 h后，30 ℃条件下的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢，是因为温度高使酶活性降低 D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大 命题角度2 O2浓度对细胞呼吸的影响 10.某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是(　　) A．甲曲线表示无氧呼吸过程中CO2释放量 B．O2浓度为b时，细胞中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与 C．O2浓度为0时，细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中 D．储存新鲜蔬菜时，应将氧气浓度控制在a点以减少有机物的消耗 命题角度3 CO2浓度对细胞呼吸的影响 11.四川南充果农将广柑贮藏于密闭的土窖中，贮藏时间可以达到4～5个月之久；哈尔滨等地利用大窖套小窖的办法，可使黄瓜贮存期达到3个月，这种方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列关于“自体保藏法”的说法，错误的是(　　) A．自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法，但其易受外界环境的影响 B．在自体保藏法中如能控制温度在1～5℃，贮藏时间会更长 C．自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的二氧化碳抑制自身的呼吸作用 D．在密闭环境中，二氧化碳浓度越高，抑制呼吸作用的效果越好 命题角度4 水对细胞呼吸的影响 12.抑制作物种子的呼吸作用是减少损耗的有效手段。研究表明，作物种子呼吸速率与其含水量密切相关，如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．种子含水量降至14%以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量较少，细胞线粒体损伤 B．种子含水量升至16%左右时，作物1种子较作物2种子更耐贮藏 C．种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，细胞发生了质壁分离 D．种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞代谢水平增强 [要点回眸] [答题必备] 1．(必修1 P91)CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应，变成灰绿色。 2．有氧呼吸 (1)概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 (2)总反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 阶段 场所 反应式 第一阶段 细胞质基质 C6H12O62C3H4O3＋4[H]＋少量能量 第二阶段 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋少量能量 第三阶段 线粒体内膜 6O2＋24[H]12H2O＋大量能量 (3)能量转化：有机物中的化学能→(大部分)热能散失＋ATP中的化学能 3．无氧呼吸 (1)概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 (2)反应式： C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。 C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 (3)能量转化：有机物中的化学能→热能散失＋ATP中的化学能＋(大部分)储存在酒精或乳酸中的能量。 4．包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，目的是抑制厌氧菌繁殖。 5．酿酒时要先通气后密封，通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖，密封的目的是让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。 6．对花盆里的土壤经常进行松土透气，目的是促进根细胞进行有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。 7．粮食储藏需要的条件是(零上)低温、低氧和干燥；蔬菜、水果储藏的条件是(零上)低温、低氧和适宜的湿度。 8．提倡慢跑等有氧运动的原因之一是有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。 一、单选题 1.下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的说法，正确的是(　　) A.有氧和无氧装置中加入酵母菌培养液后，均需立即连通澄清石灰水，以减少实验误差 B.溴麝香草酚蓝溶液检验CO2时会发生由绿变蓝再变黄的颜色变化 C.用酸性重铬酸钾可判断酵母菌细胞进行了无氧呼吸 D.该实验中无氧组为实验组，有氧组为空白对照组 2.如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述错误的是(　　) A.物质①②依次是H2O和O2 B.用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性 C.图中产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体 D.图示过程在有光或无光的条件下都能进行 3.利用如图所示装置探究酵母菌的呼吸方式。下列相关叙述错误的是(　　) A.甲瓶的作用是除去空气中的CO2 B.酵母菌培养液和酸性重铬酸钾溶液混合后出现灰绿色，表明培养液中有酒精 C.丙、戊瓶可用溴麝香草酚蓝溶液代替澄清的石灰水 D.不能根据石灰水是否变浑浊判断酵母菌呼吸方式 4.为探究酵母菌细胞呼吸的方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D.实验的因变量可用溴麝香草酚蓝溶液来检测 5.细胞色素c是动植物细胞中普遍存在的一种由104个氨基酸组成的蛋白质，在生成ATP的过程中起重要作用。请分析细胞色素c合成的场所及其发挥生理作用的场所分别是(　　) A.核糖体和线粒体 B.核糖体和细胞核 C.线粒体和溶酶体 D.细胞核和高尔基体 6.为探究酵母菌细胞呼吸的基本过程，将酵母菌破碎并进行离心，分离得到细胞质基质、线粒体，与酵母菌分别装入1号至5号试管中，加入不同的物质，进行如下实验。下列叙述错误的是(　　) 加入物质 细胞质基质 线粒体 酵母菌 1 2 3 4 5 葡萄糖 + + - + + 丙酮酸 - - + - - 氧气 - - + - + 注:“+”代表加入了适量的相关物质，“-”代表未加入。 A.能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O的试管是5号 B.不能产生ATP的试管是2号 C.能产生酒精的试管是1号和4号 D.不能产生CO2的试管是3号 7.如图为显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是(　　) A.结构①中发生葡萄糖的分解但不生成ATP B.结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O C.结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量 D.结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶 8.新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织，其细胞的线粒体内膜上含有蛋白质U。蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用，但能抑制呼吸过程中ADP转化为ATP。据此推测当蛋白质U发挥作用时(　　) A.细胞中葡萄糖不能氧化分解 B.细胞中会积累大量ATP备用 C.细胞对氧气的吸收量会显著减少 D.细胞释放的热能总量会有所增加 9.下列关于人体细胞内“葡萄糖丙酮酸CO2”过程的叙述，错误的是(　　) A.①过程在活细胞中均可进行 B.②过程产生的CO2只能来源于线粒体基质 C.②过程可产生ATP和[H]，也可能不产生ATP和[H] D.②过程产生的CO2中的氧原子全部来自丙酮酸和水 10.在缺氧条件下北极鲫鱼的细胞呼吸机制如图所示，其中过程Ⅱ在肌细胞中进行，过程Ⅰ在其他细胞中进行，①②表示反应阶段。下列叙述正确的是(　　) A.①②阶段都发生在细胞质基质中，都会产生ATP B.过程Ⅰ和过程Ⅱ均可在人体的骨骼肌细胞中发生 C.过程Ⅰ和过程Ⅱ葡萄糖中的能量大部分以热能散失 D.X为丙酮酸，可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质 11.某一动物组织，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比为1∶3，则该组织消耗的O2量与产生的CO2量之比是(　　) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶2 12.细胞呼吸的原理在生活和生产中具有广泛的应用。下列叙述正确的是(　　) A.包扎伤口时，选用透气的创可贴，是为了让伤口处的细胞进行有氧呼吸 B.中耕松土、适时排水，都是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用 C.堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸和无氧呼吸时，都产生了水和热量 D.粮食种子适宜在零上低温、低氧和湿润的环境中储藏 13.根据唐代仓储文献记载，粮窖需“隔潮通风”，并强调“窖门覆以泥封，遇阴雨则禁启”，出仓时遵循“先进先出，陈粮尽后再启新窖”。结合生物学原理分析，下列叙述错误的是(　　) A.“隔潮”可防止粮食细胞的自由水含量增多，降低呼吸作用强度，防止霉变 B.“泥封窖门”可制造无氧环境，抑制细胞的呼吸作用，有利于粮食保存 C.“先进先出”可避免粮食因长期储存持续消耗有机物使品质变差 D.通风的目的是排出粮窖内的热量，防止高温加速粮食腐败 14.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，下列叙述错误的是(　　) A.当氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸 B.当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式有所不同 C.当氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸 D.a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生NADH和ATP 15.蔬菜、水果长期储存时，最适宜的条件为(　　) A.(零上)低温、无氧、一定湿度 B.(零上)低温、无氧、干燥 C.(零上)低温、低氧、一定湿度 D.高温、低氧、干燥 16.马铃薯块茎有氧呼吸强度与O2浓度的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.马铃薯块茎细胞在缺氧条件下，能产生酒精和CO2 B.马铃薯块茎细胞在氧气充足条件下，产生NADH的场所是细胞质基质 C.A点对应的O2浓度储存马铃薯块茎效果最佳 D.D点时马铃薯块茎细胞产生CO2的场所只有线粒体基质 17.高原反应是人体快速进入高海拔地区时，因低压、低氧环境引发的一系列生理应激反应，主要症状包括头痛、头晕、乏力、呼吸急促等。结合细胞呼吸的原理，下列有关说法正确的是(　　) A.氧分压降低导致人体组织细胞生命活动所需的能量主要来自无氧呼吸 B.细胞吸收的O2直接参与线粒体中丙酮酸分解成CO2和NADH的过程 C.出现高原反应时，细胞呼吸释放的CO2分子数大于吸收的O2，引发血液pH的改变 D.高原训练能提升运动员的运动能力，可能与血液中红细胞数量增加有关 二、多选题 18.细胞呼吸过程中产生的[H]，能将无色的2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙。在油料作物种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A.12～24 h种子以无氧呼吸为主 B.检测CO2可以使用溴麝香草酚蓝溶液 C.可以使用2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)鉴定种子“死活” D.B点时种子只进行有氧呼吸 19.如图是某生物学习小组为探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置，实验以葡萄糖作为呼吸底物，下列说法正确的是(　　) A.装置1 中加入的NaOH 溶液是为了吸收CO2 B.通过装置1 能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸 C.用等量清水代替NaOH 溶液，设置装置2，若液滴右移则酵母菌进行了无氧呼吸 D.装置1、2中加入的酵母菌培养液中葡萄糖浓度越高实验现象越明显 20.呼吸熵(RQ=释放的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。下列叙述错误的是(　　) A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 B.图中B点时细胞质基质、线粒体内膜均消耗[H] C.图中C点后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化 D.若呼吸底物中混有少量脂肪，氧分压足够大时，呼吸熵的值应大于1 三、解答题 21.下图表示酵母菌细胞有氧呼吸的部分过程，请回答下列问题。 (1)酵母菌与大肠杆菌都以　　　作为遗传物质。在细胞结构上，酵母菌具有的显著特点是　　　　　　　。 (2)过程①进行的场所是　　　　　，物质a为　　　　　。写出酵母菌细胞有氧呼吸的总反应方程式：　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)2，4-二硝基酚(DNP)使图中过程③所释放的能量都以热能的形式散失，这表明DNP使分布在　　　　　　上的酶无法催化合成ATP。 22.耐力性运动是一种每次持续30分钟以上的有氧运动，如游泳、慢跑、骑行等。研究发现，长期耐力性运动训练出现的线粒体适应性变化，可辅助预防糖尿病和肥胖等代谢性疾病。如图是探究在耐力性运动训练和停止训练后，肌细胞中线粒体数量出现适应性变化的结果。回答下列问题。 (1)进行耐力性运动时，肌细胞产生ATP的场所有　　　　　　　　　，有氧呼吸过程中若反应物H2O中的氧原子用18O标记，该过程中18O可在产物　　　　　中检测到。 (2)写出以葡萄糖为底物的有氧呼吸总反应式：　　　　　　　　　　　　　　，葡萄糖中能量的去向有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)据图，长期坚持耐力性运动会使肌细胞中线粒体数量的相对值　　　　　　　　　　　　　　；结合本研究结果，提出通过锻炼预防糖尿病和肥胖的建议：　 　　　　　　　　　　　　。 23.图a为线粒体的结构示意图，图b为线粒体中某种生物膜的部分结构及有氧呼吸某阶段的简化示意图。请回答下列问题。 a b (1)据图b中的产物判断，结构b为线粒体的　　　　　，此结构上发生了有氧呼吸的第　　　　　阶段。 (2)图b中蛋白质P催化ATP合成的能量来源是膜两侧　　　　　浓度差形成的势能。 (3)有氧呼吸在图a基质中发生的物质变化为丙酮酸和水生成CO2和　　　　　。 (4)若氧气不足，在细胞内可发生　　　　　呼吸。检测时，橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下发生反应，变成　　　　　色。 24.如图表示生物体内葡萄糖的代谢过程，其中A、B、C、D代表物质名称，①②③④表示过程，请据图回答下列问题。 (1)过程④进行的场所是　　　　　　。 (2)在①②③④过程中，有能量释放的过程是　　(选填序号)。 (3)在有氧呼吸的过程中，[H]与O2结合发生的场所是　　　　　　　，[H]是　　　　　　　　的简化表示方式。 (4)在①②③④过程中，可在酵母菌细胞内进行的是　　　　(选填序号)，可在人体细胞内进行的是　　　　(选填序号)。 (5)若小麦种子在发芽的早期测定得出CO2的释放量∶O2的吸收量为5∶3，则说明此时小麦种子有氧呼吸消耗的葡萄糖量占消耗葡萄糖总量的　　　　。 (6)写出①②过程的总反应式： 　 　　　　　　　　　　　　。 25.图甲是真核细胞内部分生命活动示意图，其中①②③④表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是某植物的非绿色器官单位时间内CO2释放量和O2吸收量的相对值变化。请据图回答下列相关问题。 甲 乙 (1)图甲中物质C的名称是　　　　　　　　　，表示有氧呼吸的生理过程是　　　　　(填序号);进行细胞呼吸有NADH产生的场所是　　　　　　　　　　　　　(填名称)。 (2)请写出细胞有氧呼吸的总方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)图乙中氧浓度为c时，细胞呼吸方式为　　　　　　　　　，NADH的产生和消耗场所　　　　　(填“完全”或“不完全”)相同，原因是　  　　　　。 (4)检测CO2可以用澄清石灰水，还可以用　　　　　　　溶液，其颜色变化是　　　　　　　　。 (5)氧气浓度为b时，有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的　　　　　倍。 26.为解决草莓易腐烂、不耐储藏的问题，科研人员研究了密闭环境中的不同温度条件对草莓最长储藏时间和含糖量变化的影响，结果如下表。 不同温度条件对草莓最长储藏时间和含糖量变化的影响 储藏温度/℃ 最长储藏时间/h 含糖量变化/% 0 240 -1.8 5 96 -0.5 20 24 -1.0 回答下列问题。 (1)在储藏过程中，草莓果实中的含糖量会　　　　，原因是　 　　　　。 (2)在20 ℃到0 ℃范围内，随着温度的降低草莓果实的储藏时间将延长，主要是因为　　　　　　　　　　　　　　　，从而抑制了呼吸作用。 (3)为进一步探究O2浓度对草莓果实储藏的影响，科研人员在0 ℃下进行了如下实验，结果如图，O2在　　　　　　(场所)参与草莓果实的呼吸作用;由结果可知，降低环境中的O2浓度，草莓果实呼吸速率将　　　　。 注:对照组(CK组)和实验组氧气浓度分别为21%、2%。 (4)除控制O2浓度和温度外，还可以通过采取　　　　　　　　　　　　(答出一项即可)等措施延长草莓储藏时间。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和利用 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 细胞呼吸的方式 知识二 有氧呼吸 知识三 无氧呼吸 知识四 细胞呼吸的影响因素与细胞呼吸原理的应用 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式（3大命题角度） 难点二 细胞呼吸方式的判断（2大命题角度） 难点三 有氧呼吸和无氧呼吸过程（2大命题角度） 难点四 细胞呼吸的影响因素及应用（4大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 1.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 必会知识一 细胞呼吸的方式 1.细胞呼吸的实质：细胞内的有机物①__________并释放②__________的过程。 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)实验原理 Ⅰ.酵母菌是一类单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于③_____________，便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 Ⅱ.细胞呼吸方式的判断：在有氧和无氧条件下，细胞呼吸的产物④__________，以此来确定酵母菌细胞呼吸的方式。 条件 产物 检验方法 现象 有氧 H2O — — CO2 澄清石灰水/溴麝香草酚蓝溶液 变浑浊/蓝→绿→黄 无氧 CO2 澄清石灰水/溴麝香草酚蓝溶液 变浑浊/蓝→绿→黄 酒精 橙色重铬酸钾溶液（酸性条件下） 灰绿色 (2)实验设计思路——对比实验 (3)实验步骤 Ⅰ.配制酵母菌培养液（酵母菌＋葡萄糖溶液）。 Ⅱ.检测CO2的产生，装置如图所示 Ⅲ.检测酒精的产生 自A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入两支干净的试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 【注意】葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 (4)实验结果 观察项目 澄清石灰水出现浑浊所需时间及浑浊程度 溴麝香草酚蓝溶液变色情况、变化时间 酸性重铬酸钾溶液变色情况 甲组（有氧） 短且浑浊程度大 变黄且时间短 不变色 乙组（无氧） 长且浑浊程度小 变黄且时间长 由橙色变成灰绿色 (5)实验结论 甲组（有氧） 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量CO2 乙组（无氧） 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有酒精，同时也产生少量的CO2 (6)科学方法——对比实验 Ⅰ.对比实验概念：设置两个或两个以上的⑤ ，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。 Ⅱ.对比实验实例：探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，有氧和无氧两种条件都是实验组，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。 [答案]①氧化分解 ②能量 ③兼性厌氧菌 ④不同 ⑤实验组 [例1]下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的说法，错误的是(　　) A.可以根据溴麝香草酚蓝溶液的变色时间检测CO2的产生情况 B.有氧条件组需通入除去CO2的空气 C.适当延长培养时间，可以提高酒精检测的准确性 D.有氧条件组为对照组，无氧条件组为实验组 【答案】D 【详解】溴麝香草酚蓝溶液是检测CO2的常用试剂，其由蓝变绿再变黄的时间可反映CO2的产生速率，A项正确。有氧条件组需通入除去CO2的空气，避免原有CO2干扰实验结果，B项正确。酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，适当延长培养时间可使酒精积累量增加，便于用酸性重铬酸钾溶液检测，提高准确性，C项正确。该实验为对比实验，有氧条件组和无氧条件组互为对照，都是实验组，D项错误。 [例2]如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的部分装置，下列叙述错误的是(　　) A.装置④①②可用于探究酵母菌通过有氧呼吸产生CO2 B.装置④中NaOH的作用是排除空气中CO2对实验结果的干扰 C.可根据装置②中的溶液是否变浑浊判断不同条件下酵母菌的细胞呼吸方式 D.取装置③中酵母菌培养液的滤液滴加酸性重铬酸钾溶液可检测酵母菌无氧呼吸产生酒精的情况 【答案】C 【详解】根据题图可知，装置④①②可用于探究酵母菌通过有氧呼吸产生CO2，其中10% NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，以排除其对实验结果的干扰，如果澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌有氧呼吸能够产生CO2，A、B两项正确。酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都能产生CO2，单位时间内有氧呼吸产生的CO2较多，因此能通过观察澄清石灰水的浑浊程度来判断酵母菌的呼吸方式，但不能通过澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式，C项错误。要检验装置③中是否有酒精产生，反应结束后取装置③中酵母菌培养液的滤液加入试管中，并滴加酸性的重铬酸钾溶液进行鉴定，D项正确。 [例3]图甲、图乙装置可用来探究酵母菌的细胞呼吸方式，下列说法错误的是(　　) A.A瓶加入NaOH溶液，目的是吸收空气中的CO2 B.B瓶先封口放置一段时间，目的是消耗瓶中的O2 C.酵母菌是兼性厌氧生物，实验中将其培养在A、B瓶中 D.用甲、乙装置探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验叫对比实验 【答案】C 【详解】图甲装置是有氧呼吸装置，A瓶中加入的是质量分数为10%的NaOH溶液，目的是吸收空气中的CO2，排除其对实验的干扰，A项正确。B瓶先封口放置一段时间，能让酵母菌将瓶内的O2消耗殆尽，再连接澄清石灰水，可确保检测到的CO2是酵母菌无氧呼吸产生的，B项正确。在探究酵母菌的有氧呼吸实验时，酵母菌应放在图甲装置的第二个瓶中(而非A瓶)，C项错误。图甲装置是有氧呼吸装置，图乙装置是无氧呼吸装置，用这两套装置探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验叫对比实验，D项正确。 必会知识二 有氧呼吸 1.主要场所——线粒体 (1)写出序号代表的结构名称。 ①__________；②______________；③__________。 (2)线粒体具有④_____层膜，⑤__________向内腔折叠形成⑥__________，大大增加膜的面积，线粒体内充满了液态的⑦__________，线粒体的⑧__________中含有许多种与有氧呼吸有关的⑨__________。 2.有氧呼吸的基本过程 阶段 反应方程式 场所 第一阶段 C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量 细胞质基质 第二阶段 2C3H4O3＋6H2O20[H]＋6CO2＋少量能量 线粒体基质 第三阶段 24[H]＋6O212H2O＋大量能量 线粒体内膜 (1)能量不可写成ATP，有氧呼吸各个阶段释放的能量，均大部分以⑩__________形式散失，少部分转移到⑪________中以活跃的化学能形式存在，后者可以为多种生命活动提供能量。 (2)三个阶段中有[H]产生的是前⑫__________阶段，[H]中的H来自⑬_____________，用于与O2反应生产⑭________。 (3)葡萄糖中的化学能被转化成热能和ATP中活跃的化学能。（提醒：三个阶段都产生能量，其中产生能量最多的是第三阶段） 【注意】有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。 3.有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路 4.能量转化 5.有氧呼吸概念：指细胞在⑰_________的参与下，通过⑱_________的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生⑲__________和水，释放⑳__________，生成大量㉑__________的过程。 [答案]①外膜 ②内膜形成的嵴 ③线粒体基质 ④两 ⑤内膜 ⑥嵴 ⑦基质 ⑧内膜和基质 ⑨酶 ⑩热能 ⑪ATP ⑫一、二 ⑬葡萄糖和水 ⑭水 ⑮ATP ⑯热能 ⑰氧 ⑱多种酶 ⑲二氧化碳 ⑳能量 ㉑ATP [例1]将正常线粒体各部分分离，结果见图。下列叙述正确的是(　　) A.①产生大量ATP B.②含有DNA分子 C.③中可形成CO2 D.④能转运葡萄糖 【答案】C 【详解】有氧呼吸产生大量ATP是在第三阶段，场所是②线粒体内膜，A项错误。③线粒体基质中含有少量DNA和RNA，B项错误。丙酮酸分解成CO2和[H]的过程为有氧呼吸第二阶段，场所是③线粒体基质，C项正确。葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸和[H]，不会进入线粒体，④线粒体外膜没有转运葡萄糖的载体蛋白，无法转运葡萄糖，D项错误。 [例2]如图为某真核生物细胞有氧呼吸的部分反应过程，①②③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是(　　) A.①②过程的发生场所相同 B.NADH中存储了能量，经过③过程都转移到ATP中 C.催化②③过程的酶分别位于细胞质基质和线粒体基质中 D.图示过程说明，在有氧呼吸过程中既消耗水，也产生水 【答案】D 【详解】①过程为有氧呼吸第一阶段，发生场所在细胞质基质中，②过程为有氧呼吸第二阶段，发生场所在线粒体基质中，A项错误。NADH中存储了能量，经过③过程大部分能量以热能形式散失，少部分转移到ATP中，B项错误。由题图可知，①过程为有氧呼吸第一阶段，②过程为有氧呼吸第二阶段，③过程为有氧呼吸第三阶段，催化②③过程的酶分别位于线粒体基质和线粒体内膜上，C项错误。图示过程说明，有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，D项正确。 必会知识三 无氧呼吸 1.无氧呼吸的场所：①____________________。 2.无氧呼吸的过程 (1)第一个阶段：与②________________的第一个阶段完全相同。 (2)第二个阶段：③__________在酶的催化作用下，分解成④_________________，或者转化成⑤__________。 3.无氧呼吸的类型及反应式 (1)酒精发酵：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。 (2)乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3＋少量能量。（提醒：此过程不产生CO2） 【提醒】无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，合成少量ATP，第二阶段不合成ATP；大部分能量仍存留在酒精或乳酸中。 4.无氧呼吸的概念：指细胞在⑥__________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过⑦__________分解，释放⑧__________能量的过程。 5.细胞呼吸的概念：指有机物在细胞内经过一系列的⑨__________，生成⑩__________或其他产物，释放能量并生成⑪__________的过程。 6.细胞呼吸的意义 (1)为生物体提供能量。 (2)是⑫____________________。 [答案]①细胞质基质 ②有氧呼吸 ③丙酮酸 ④酒精和二氧化碳 ⑤乳酸 ⑥没有氧气 ⑦不完全 ⑧少量 ⑨氧化分解 ⑩二氧化碳 ⑪ATP ⑫生物代谢的枢纽 [例1]如图为细胞呼吸过程示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A.图中的a和b分别可代表丙酮酸和H2O B.在酵母菌细胞中，过程②只发生在线粒体基质中 C.在乳酸杆菌细胞中，能发生图中的①④过程 D.在人体肝脏内可发生③过程，为细胞提供少量能量 【答案】C 【详解】图中的a代表丙酮酸，b代表CO2，A项错误。过程②表示有氧呼吸第二、三阶段，第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上，B项错误。乳酸杆菌是厌氧型生物，只能进行产生乳酸的无氧呼吸，因此会发生图中的①(无氧呼吸第一阶段)和④(无氧呼吸第二阶段)过程，C项正确。人体肝细胞进行无氧呼吸时，产物是乳酸，不会发生产生酒精和CO2的③过程，且无氧呼吸第二阶段都不释放能量，D项错误。 [例2]玉米是我国一种重要的粮食作物。当玉米根部受到水淹后，缺氧初期，根组织细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸，随后进行产酒精的无氧呼吸。下列叙述错误的是(　　) A.玉米有氧呼吸、无氧呼吸的过程①相同，均有丙酮酸、[H]的产生 B.过程②发生在细胞质基质中，大部分能量以热能的形式散失 C.过程③表示丙酮酸被[H]还原生成酒精的过程，没有ATP的合成 D.根据溴麝香草酚蓝溶液变色时间的长短，可检测CO2的产生情况 【答案】B 【详解】玉米有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段是相同的，即过程①相同，均有丙酮酸、[H]的产生，A项正确。过程②表示有氧呼吸第二、三阶段，发生场所分别是线粒体基质和线粒体内膜，产生的大部分能量以热能的形式散失， B项错误。过程③表示丙酮酸与[H]反应生成酒精和CO2的过程，该过程没有ATP的合成，能量主要储存在不彻底的氧化产物酒精中，C项正确。根据溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短，可检测CO2的产生情况，变色时间越短，说明产生的CO2越多，D项正确。 [例3]某同学探究O2浓度对花生种子呼吸速率影响的实验结果如图所示。(　　) A.O2浓度为a时，细胞呼吸的场所为细胞质基质 B.O2浓度为b时，细胞呼吸的产物中有酒精 C.O2浓度为c时，是花生种子储藏的适宜浓度 D.O2浓度为d时，花生种子一定只进行有氧呼吸 【答案】D 【详解】O2浓度为a时，花生种子进行细胞呼吸的O2吸收量为0，表明细胞只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，A项正确。O2浓度为b时，花生种子进行细胞呼吸的CO2释放量大于O2吸收量，说明既进行有氧呼吸，又进行产酒精的无氧呼吸，因此产物中有酒精，B项正确。O2浓度为c时，CO2的产生量最低，消耗的有机物最少，呼吸作用强度最低，适宜花生种子的储藏，C项正确。O2浓度为d时，花生种子进行细胞呼吸的CO2释放量=O2吸收量，但花生种子富含脂肪，有氧呼吸消耗的O2量会大于释放的CO2的量，此时二者相等，说明仍存在无氧呼吸补充CO2，D项错误。 必会知识四 细胞呼吸的影响因素与细胞呼吸原理的应用 1.影响细胞呼吸的内部因素：主要是呼吸酶的种类、数量和活性。 (1)不同种类的植物呼吸速率不同。 (2)生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。 (3)器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。 2.影响细胞呼吸的外界因素有①____________、②____________、CO2浓度、水分等。 3.细胞呼吸原理的应用举例 (1)破伤风梭菌是一种厌氧菌，能引起破伤风。因此对于窄而深的伤口，要先清洗伤口，再用③__________的消毒纱布包扎，原因是④_____________________________________。 (2)对花盆里的土壤经常进行松土，目的是⑤______________________。 (3)粮食储藏需要的条件是⑥__________________、低氧和干燥；蔬菜、水果储藏的条件是零上低温、低氧和适宜的湿度，其原理都是⑦_________________________________________。 (4)酒精对细胞有伤害作用，据此分析植物被水淹导致烂根的可能原因⑧______________________________ ______________________________________________________。 (5)人体在剧烈运动后出现肌肉酸胀无力的现象，原因是__________________________________________。 [答案]①温度 ②O2浓度 ③透气 ④抑制破伤风梭菌等厌氧细菌的无氧呼吸 ⑤改善氧气供应来促进植物根系的呼吸作用，有利于植物的生长 ⑥零上低温 ⑦降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗 ⑧水淹会导致植物根部氧气供应不足，细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精对细胞有伤害作用导致烂根 ⑨剧烈运动时，肌细胞供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的积累导致肌肉酸胀无力 [例1]将一批刚收获的大小及生理状况均相近的新鲜土豆均分为两组，处理组用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为4 ℃的冷库内，对照组则直接贮藏在4 ℃的冷库内。从采后算起每10 d定时定量取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是(　　) A.本实验的自变量是贮藏天数，因变量是CO2和O2的比值 B.第20 d时，处理组土豆比对照组土豆的有氧呼吸强度更弱 C.第40 d时，对照组土豆无氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多 D.若在光照条件下进行该实验，不会对图中实验结果产生影响 【答案】C 【详解】结合图示可知，该实验的自变量是贮藏天数和是否用高浓度的CO2处理，A项错误。第20 d时，对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只能说明此时对照组既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，处理组只进行有氧呼吸，但不能说明两组呼吸强度大小，B项错误。第40 d时，对照组CO2释放量和 O2吸收量的比值等于 2，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，则关系式为(6x+2y)÷6x=2，解得 x∶y=1∶3，无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C项正确。土豆为植物的块茎，如果实验在光照条件下进行，可能会发芽并进行光合作用，对实验结果产生影响，D项错误。 [例2]《齐民要术》中记载了利用荫坑储存葡萄的方法(如图所示)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)，延长了果蔬保鲜时间，增加了农民收益。下列叙述错误的是(　　) A.荫坑和气调冷藏库的低温和低氧条件减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解 B.荫坑中储存的果蔬，其线粒体内膜上的[H]与O2反应产生H2O，并释放能量 C.气调冷藏库中的低温条件可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性，降低呼吸速率 D.储存水果时，荫坑和气调冷藏库中的CO2浓度增大，CO2全部来源于水果的细胞质基质 【答案】D 【详解】储存水果时，荫坑和气调冷藏库中的CO2浓度增大，CO2来源于水果的细胞质基质(无氧呼吸)和线粒体基质(有氧呼吸)，D项错误。 [例3]呼吸作用的原理广泛应用在生产和生活中，如农业生产、食品保存、医疗健康等。下列叙述正确的是(　　) A.提供低温、无氧环境，抑制细胞呼吸可延长果蔬储存期 B.“犁地深一寸，等于上层粪”主要是“犁地”能促进作物根部细胞对CO2的吸收 C.大雨后对农田及时排涝能防止植物根细胞受酒精毒害 D.用透气的纱布包扎伤口，目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸 【答案】C 【详解】(零上)低温能降低酶活性，抑制细胞呼吸;但完全无氧环境会促使果蔬进行无氧呼吸产生酒精，反而加速腐烂，因此果蔬储存需(零上)低温、低氧环境，A项错误。“犁地”松土可增加土壤中的氧气含量，促进根细胞有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量，植物根部不吸收CO2，B项错误。农田积水导致根细胞缺氧，根部进行无氧呼吸产生酒精，酒精积累会毒害细胞，因此及时排涝可恢复氧气供应，避免植物根细胞无氧呼吸，C项正确。用透气纱布包扎伤口可保证伤口部位的氧气，抑制厌氧菌(如破伤风梭菌)繁殖，有利于伤口愈合，D项错误。 难点知识一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.对教科书中“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的分析 (1)材料分析：酵母菌必须保持高活性，否则会导致实验结果不明显。 (2)装置分析 ①有氧呼吸装置必须持续通入空气，以保证氧气充足。 ②通入A瓶的空气需先通过NaOH溶液的目的是保证进入A瓶的气体中不含有CO2，使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊的CO2完全是由酵母菌有氧呼吸产生的。 ③B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的O2消耗完后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2完全是由酵母菌无氧呼吸产生的。 2.检测并比较CO2产生量的两种方法 方法一 (1)判断依据：相同时间内澄清石灰水变浑浊的速率和程度。 (2)判断方法：若变浑浊的速率较快，而且浑浊程度较高，则说明产生的CO2较多；反之，则说明产生的CO2较少。 方法二 (1)判断依据：相同时间内溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的速率和变成黄色的程度。 (2)判断方法：若变色速率较快且颜色较深，则说明产生的CO2较多；反之，则说明产生的CO2较少。 【知识拓展】(1)若探究种子的呼吸状况则不必遮光，但需已死亡的种子作对照。 (2)若探究“植株或幼苗”的呼吸状况，应进行遮光处理，以防止光合作用的干扰，同时可设置同种状况但已死亡的植株或幼苗作对照。 命题角度1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，正确的是(　　) A.培养液中葡萄糖的浓度过高会影响酵母菌的生长和繁殖 B.重铬酸钾能在碱性条件下与酒精反应变成灰绿色 C.适当降低温度对培养液中气泡的产生速率无影响 D.该实验中有氧组为实验组，无氧组为空白对照组 【答案】A 【详解】培养液中葡萄糖浓度过高，会导致酵母菌细胞失水，从而影响酵母菌的生长和繁殖。重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色。温度改变，酶的活性会发生改变，从而影响酵母菌的细胞呼吸速率，进而影响气泡的产生速率。该实验为对比实验，有氧组和无氧组均为实验组。 命题角度2 探究酵母菌细胞呼吸的方式实验注意事项 2.下列关于酵母菌细胞呼吸方式及其产物检测的叙述，错误的是(　　) A.因为酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，所以它在有氧和无氧条件下都能生存 B.因为酵母菌在有氧和无氧条件下都产生CO2，所以只检测CO2并不能确定其呼吸方式 C.用澄清的石灰水或重铬酸钾溶液均可检测CO2 D.用重铬酸钾溶液检测酒精需要在酸性条件下进行 【答案】C 【详解】酵母菌属于兼性厌氧菌，即在有氧或无氧条件下均可进行细胞呼吸，所以酵母菌在有氧或无氧条件下都能生存。酵母菌通过有氧呼吸或无氧呼吸均可产生CO2，所以只检测CO2并不能确定其呼吸方式。CO2可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝溶液进行检测，重铬酸钾溶液用于检测酒精。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。 命题角度3 对比实验 3.下列关于生物学研究中的科学方法和技术的叙述，错误的是(　　) A．证明基因在染色体上和探究DNA复制方式的实验都使用了假说-演绎法 B．探究酵母菌呼吸方式和噬菌体侵染细菌的实验都是对比实验 C．分离细胞器和DNA粗提取的实验都只进行了一次离心操作 D．微生物培养、植物细胞培养和动物细胞培养过程都需采用无菌技术 【答案】C 【详解】A、摩尔根等人利用果蝇眼色遗传实验证明了“基因在染色体上”，采用的方法是假说—演绎法，探究DNA复制方式的实验也使用了该方法，A正确； B、对比实验，每组都是实验组，探究酵母菌呼吸方式和噬菌体侵染细菌的实验都是对比实验，B正确； C、分离细胞器用差速离心法，使用了多次离心操作，DNA粗提取可用两次离心，C错误； D、微生物培养、植物细胞培养和动物细胞培养过程都需采用无菌技术，以避免杂菌污染，D正确。 难点知识二 细胞呼吸方式的判断 1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)： 2．“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式： (1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。 (2)实验原理 ①装置一：NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。 ②装置二：着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 (3)实验结果及结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 (4)实验的注意事项和误差校正 ①注意事项：若所放植物组织为绿色组织，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。为防止微生物呼吸对实验结果造成干扰，应将装置进行灭菌处理。 ②误差校正：为使实验结果准确，防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，还应设置对照(装置三)。对照实验中将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。 命题角度1 细胞呼吸方式的判断（三看法） 4.某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列叙述错误的是(　　) A．甲曲线表示CO2释放量 B．O2浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸 C．O2浓度由0到b的过程中，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐减小 D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 【答案】D 【详解】A、氧气浓度为0时，该器官只进行无氧呼吸，释放二氧化碳，不吸收氧气，因此起点数值大于0的甲曲线表示CO2释放量，从0开始的乙曲线表示O2吸收量，A正确； B、O2浓度为b时，甲、乙曲线重合，说明CO2释放量等于O2吸收量，结合有氧呼吸的气体交换特点可知，此时该器官只进行有氧呼吸，无氧呼吸被完全抑制，B正确； C、O2浓度由0到b的过程中，氧气浓度逐渐升高，对无氧呼吸的抑制作用逐渐增强，因此无氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐减小，到b点时无氧呼吸完全停止，消耗速率降为0，C正确； D、O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小， 据图，此时气体交换相对值 CO2为0.6，氧气为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生。 按有氧呼吸葡萄糖 : O2 : CO2=1:6:6，无氧呼吸葡萄糖:CO2=1:2，算得葡萄糖的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。 而无氧呼吸消失点时（即b点），O2和CO2的相对值为0.7，算得葡萄糖的相对消耗量为0.11，明显比a点时要低。所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。 命题角度2 细胞呼吸方式的判断（实验法） 5.下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析错误的是(　　) A．甲装置可用于探究呼吸作用是否释放热量 B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发进行了有氧呼吸 C．丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2 D．三个装置中的种子没有必要进行消毒处理，但都需要设置对照实验 【答案】D 【详解】A、甲装置含有温度计，保温瓶可减少热量散失，若萌发种子呼吸作用释放热量，温度计读数会升高，因此可用于探究呼吸作用是否释放热量，A正确； B、乙装置中的NaOH溶液会吸收细胞呼吸产生的CO₂，若有色液滴向左移动，说明装置内气体量减少，是有氧呼吸消耗O₂导致的，说明种子萌发进行了有氧呼吸，B正确； C、CO₂可使澄清石灰水变浑浊，因此丙装置可根据澄清石灰水是否变浑浊，探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO₂，C正确； D、种子表面附着的微生物也会进行呼吸作用，会干扰实验结果，因此三个装置的种子都需要进行消毒处理；同时为排除无关变量的影响，三个装置都需要设置对照实验，D错误。 难点知识三 有氧呼吸和无氧呼吸过程 1.有氧呼吸过程中物质和能量的变化 (1)各反应物参与的阶段：葡萄糖参与第一阶段，H2O参与第二阶段，O2参与第三阶段。 (2)各生成物产生的阶段：[H]在第一、二阶段产生，CO2在第二阶段产生，H2O在第三阶段产生。 (3)能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三阶段产生。 2.有氧呼吸中氧元素的来源和去路 【特别提醒】 (1)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。 (2)并非有线粒体的细胞才能进行有氧呼吸，有些没有线粒体的生物同样可以进行有氧呼吸，如某些细菌含有与有氧呼吸相关的酶，能进行有氧呼吸。 (3)有氧呼吸各个阶段的反应式和总反应式中的能量都不能写成ATP，因为ATP并不是有氧呼吸的直接产物，只是糖类等有机物氧化分解时释放的部分能量可以用于合成ATP。 3.有关细胞呼吸的几个易错点 (1)无氧呼吸第一阶段产生能量，第二阶段不产生能量。 (2)细胞呼吸中有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的不一定是有氧呼吸。但对动物和人体而言，有CO2生成的一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸的产物为乳酸。 (3)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但可以进行有氧呼吸。 (4)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体。 (5)不同的生物无氧呼吸产物不同的原因是不同生物体内酶的种类不同。 (6)无氧呼吸并不是必须在绝对无氧的条件下进行。有氧但氧气浓度较低的条件下同样可以进行无氧呼吸。 4.细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系(以酵母菌消耗C6H12O6为例) (1)反应式 有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量; 无氧呼吸:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。 (2)比较关系 ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6； ②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶酒精=1∶2∶2； ③消耗等量的葡萄糖时产生的CO2的物质的量：有氧呼吸∶无氧呼吸=3∶1； ④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。 5.葡萄糖中的能量在细胞呼吸中的去向 有氧条件下葡萄糖中能量的去向有两个：①大部分以热能的形式散失；②少部分储存在ATP中。无氧条件下葡萄糖中能量的去向有三个：①未释放的能量储存在酒精或乳酸中；②释放的能量大部分以热能的形式散失；③释放的能量少部分储存在ATP中。 命题角度1 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 6. 某同学绘制了人体细胞呼吸代谢的过程，下列叙述正确的是(　　) A．过程①发生的场所是线粒体基质 B．过程②既有[H]的生成，又有[H]的消耗 C．过程③M物质被乳酸脱氢酶还原为乳酸 D．葡萄糖中的大部分能量经过①③过程变为热能 【答案】B 【详解】A、过程①是细胞呼吸第一阶段，物质M为丙酮酸。过程①发生场所为细胞质基质，不是线粒体基质，A错误； B、过程②包含有氧呼吸第二、第三阶段：第二阶段丙酮酸和水反应生成CO₂和[H]，有[H]生成；第三阶段[H]和O₂结合生成水，有[H]消耗，因此过程②既有[H]的生成又有[H]的消耗，B正确； C、过程③中丙酮酸（M）是被[H]（NADH）还原为乳酸，乳酸脱氢酶仅起催化作用，不发挥还原功能，C错误； D、①③为产乳酸的无氧呼吸，属于不彻底的氧化分解，葡萄糖中的大部分能量储存在终产物乳酸中，仅少量能量被释放，D错误。 命题角度2 有氧呼吸与无氧呼吸相关计算 7.为研究不同温度对某植物种子呼吸作用（以葡萄糖为底物）的影响，科研人员将等量、同批次、活力良好的种子置于不同温度条件下密闭处理12h，分别测定单位时间内各组种子的O2消耗量和CO₂释放量，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　) 温度（℃） O2消耗量（mL） CO2释放量（mL） 10 0.12 0.15 20 0.28 0.32 30 0.65 0.65 40 0.50 0.50 A．在10℃条件下，该种子有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖量的比为4∶3 B．与20℃相比，30℃时CO2释放量增加可能与呼吸酶活性升高有关 C．30℃时O2消耗量与CO2释放量的比值为1，说明种子只进行有氧呼吸 D．若将10℃组的温度升至30℃，种子的呼吸速率不能达到30℃组的水平 【答案】D 【详解】A、在10℃条件下，CO2释放量大于O2消耗量，说明种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸O2消耗量为0.12mL，则有氧呼吸CO2释放量也为0.12mL，推知有氧呼吸消耗葡萄糖的量为0.02个单位。CO2释放量为0.15mL，减去有氧呼吸释放的量，可知无氧呼吸CO2释放量为0.03mL，从而推知无氧呼吸消耗葡萄糖量为0.015个单位。故该种子有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖量的比为4∶3，A正确； B、与20℃相比，30℃时CO2释放量增加可能与呼吸酶活性升高或细胞膜通透性改变等多种因素有关，B正确； C、30℃时O2消耗量为0.65mL，CO2释放量为0.65mL，两者比值等于1，说明种子只进行有氧呼吸，C正确； D、10∘C组种子，只是处于低温，酶没有失活，只是活性低。把温度直接升到30∘C，酶活性上升，可以达到 30℃组的呼吸速率，D错误。 8.下图表示萌发水稻种子在不同的氧浓度下O2吸收速率和CO2生成速率的变化，假设呼吸底物为相同的糖类，下列有关说法错误的是(　　) A．图中各O2浓度下，细胞呼吸都会在线粒体中进行 B．在O2浓度为b时，有氧呼吸小于无氧呼吸的强度 C．在O2浓度为c时，有氧呼吸大于无氧呼吸的强度 D．在O2浓度为e时，萌发水稻种子只进行有氧呼吸 【答案】A 【详解】A、无论是否存在有氧呼吸，细胞呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行；且氧浓度为a时，O2吸收速率为0，细胞只进行无氧呼吸，全部过程都发生在细胞质基质，线粒体中没有呼吸过程进行，A错误； B、氧浓度为b时，有氧呼吸释放的CO2量为0.4，消耗葡萄糖量为0.4÷6=0.067；无氧呼吸释放的CO2量为0.8-0.4=0.4，消耗葡萄糖量为0.4÷2=0.2，因此有氧呼吸强度小于无氧呼吸，B正确； C、氧浓度为c时，有氧呼吸消耗葡萄糖量为0.5÷6=0.083；无氧呼吸释放的CO2量为0.6-0.5=0.1，消耗葡萄糖量为0.1÷2=0.05，因此有氧呼吸强度大于无氧呼吸，C正确； D、氧浓度为e时，CO2生成速率与O2吸收速率相等，说明细胞呼吸释放的CO2全部来自有氧呼吸，萌发水稻种子只进行有氧呼吸，D正确。 难点知识四 细胞呼吸的影响因素及应用 1．温度对细胞呼吸的影响： (1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶活性进而影响细胞呼吸速率。 (2)应用 ①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。 ②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。 2．O2浓度对细胞呼吸的影响： (1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制(填“促进”或“抑制”)作用，对有氧呼吸过程有促进(填“促进”或“抑制”)作用。 ①A点：O2浓度＝0，只进行无氧呼吸。 ②B点：B点之前，无氧呼吸和有氧呼吸同时进行；B点及B点之后，无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸。 ③C点：无氧呼吸消失。 ④P点：低氧浓度，有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑制，CO2释放总量最少，有机物消耗总量最少，最适合于储藏。 ⑤Q点：有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放量相等(不等同于有氧呼吸与无氧呼吸速率相等)。 ⑥面积M：无氧呼吸过程中CO2的释放总量。 (2)应用 ①选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧病菌的无氧呼吸。 ②作物栽培中中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。 ③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 ④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根死亡。 3．CO2浓度对细胞呼吸的影响： (1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 (2)应用：在蔬菜和水果保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 4．水对细胞呼吸的影响： (1)原理 ①间接影响：细胞内的许多生化反应需要水的参与，自由水含量升高，细胞呼吸加快。 ②直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。 (2)应用 ①抑制细胞呼吸：晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，有利于储藏。 ②促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。 【注意】 ①果蔬和种子储存条件不同：果蔬需零上低温、低氧、高CO2、适宜水分（低温保存可以抑制微生物的生命活动）；种子需要零上低温、低氧、高CO2、干燥条件（种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库贮藏时，应在低氧和零上低温条件下保存）。 ②影响植物细胞呼吸的内部因素：①植物种类水生植物＞旱生植物阳生植物＞阴生植物；②器官种类：生殖器官（花、果实、种子）＞营养器官（根、茎、叶）；③生长时期：幼苗、开花期升高，成熟期下降。 ③干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，细胞呼吸产生的能量非常少，不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求。 命题角度1 温度对细胞呼吸的影响 9.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A.20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体 B.50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加 C.50 h后，30 ℃条件下的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢，是因为温度高使酶活性降低 D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大 【答案】B 【详解】果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体。50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加。题述实验只涉及3个温度，实际上，酶具有最适温度，超过最适温度，有氧呼吸速率会减小。 命题角度2 O2浓度对细胞呼吸的影响 10.某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是(　　) A．甲曲线表示无氧呼吸过程中CO2释放量 B．O2浓度为b时，细胞中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与 C．O2浓度为0时，细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中 D．储存新鲜蔬菜时，应将氧气浓度控制在a点以减少有机物的消耗 【答案】D 【详解】A、图中横坐标是氧气浓度，据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线仍有气体交换值，说明甲表示CO2的释放量（既包括有氧呼吸也包括无氧呼吸），乙表示O2吸收量，A错误； B、O2浓度为b时，只进行有氧呼吸，细胞中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程属于有氧呼吸第二阶段，该阶段不需要O2的直接参与，B错误； C、O2浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中，C错误； D、a点CO2的释放量最少，故储存新鲜蔬菜时，应将氧气浓度控制在a点以减少有机物的消耗，D正确。 命题角度3 CO2浓度对细胞呼吸的影响 11.四川南充果农将广柑贮藏于密闭的土窖中，贮藏时间可以达到4～5个月之久；哈尔滨等地利用大窖套小窖的办法，可使黄瓜贮存期达到3个月，这种方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列关于“自体保藏法”的说法，错误的是(　　) A．自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法，但其易受外界环境的影响 B．在自体保藏法中如能控制温度在1～5℃，贮藏时间会更长 C．自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的二氧化碳抑制自身的呼吸作用 D．在密闭环境中，二氧化碳浓度越高，抑制呼吸作用的效果越好 【答案】D 【详解】A.“自体保藏法”是一种简便的果蔬贮藏法，但易受外界环境的影响，如温度、密闭程度等，A正确； B.控制温度在1～5℃，呼吸强度会更低，贮藏时间会更长，B正确； C.水果和蔬菜等细胞呼吸会产生CO2，果蔬呼吸释放的CO2会抑制自身的有氧呼吸作用，减少有机物的消耗，C正确； D.在密闭环境中，CO2浓度保持较高水平，但浓度过高会使无氧呼吸增强，无氧呼吸产物对果蔬品质造成影响，所以不是CO2浓度越高，贮藏效果越好，D错误。 命题角度4 水对细胞呼吸的影响 12.抑制作物种子的呼吸作用是减少损耗的有效手段。研究表明，作物种子呼吸速率与其含水量密切相关，如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．种子含水量降至14%以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量较少，细胞线粒体损伤 B．种子含水量升至16%左右时，作物1种子较作物2种子更耐贮藏 C．种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，细胞发生了质壁分离 D．种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞代谢水平增强 【答案】D 【详解】A、种子含水量降至14%以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量相对较多，代谢较慢，A错误； B、种子含水量升至16%左右时，作物2种子呼吸速率较低，更耐贮藏，B错误； C、种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，但细胞并未发生质壁分离，C错误； D、种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞新陈代谢越旺盛，D正确。 [要点回眸] [答题必备] 1．(必修1 P91)CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应，变成灰绿色。 2．有氧呼吸 (1)概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 (2)总反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 阶段 场所 反应式 第一阶段 细胞质基质 C6H12O62C3H4O3＋4[H]＋少量能量 第二阶段 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋少量能量 第三阶段 线粒体内膜 6O2＋24[H]12H2O＋大量能量 (3)能量转化：有机物中的化学能→(大部分)热能散失＋ATP中的化学能 3．无氧呼吸 (1)概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 (2)反应式： C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。 C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 (3)能量转化：有机物中的化学能→热能散失＋ATP中的化学能＋(大部分)储存在酒精或乳酸中的能量。 4．包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，目的是抑制厌氧菌繁殖。 5．酿酒时要先通气后密封，通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖，密封的目的是让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。 6．对花盆里的土壤经常进行松土透气，目的是促进根细胞进行有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。 7．粮食储藏需要的条件是(零上)低温、低氧和干燥；蔬菜、水果储藏的条件是(零上)低温、低氧和适宜的湿度。 8．提倡慢跑等有氧运动的原因之一是有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。 一、单选题 1.下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的说法，正确的是(　　) A.有氧和无氧装置中加入酵母菌培养液后，均需立即连通澄清石灰水，以减少实验误差 B.溴麝香草酚蓝溶液检验CO2时会发生由绿变蓝再变黄的颜色变化 C.用酸性重铬酸钾可判断酵母菌细胞进行了无氧呼吸 D.该实验中无氧组为实验组，有氧组为空白对照组 【答案】C 【详解】有氧装置需先通气使酵母菌进行有氧呼吸，无氧装置加入培养液后，需密封一段时间，让酵母菌耗尽装置内的氧气，再连通澄清石灰水，A项错误。溴麝香草酚蓝溶液检测CO2时，颜色变化应为由蓝变绿再变黄，B项错误。酸性重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应会由橙色变为灰绿色，酵母菌无氧呼吸产生酒精，故可用此试剂判断酵母菌细胞进行了无氧呼吸，C项正确。该实验为对比实验，有氧组和无氧组均属于实验组，相互对照，无空白对照组，D项错误。 2.如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述错误的是(　　) A.物质①②依次是H2O和O2 B.用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性 C.图中产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体 D.图示过程在有光或无光的条件下都能进行 【答案】B 【详解】①参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸生成CO2和[H]，故①是H2O，②与[H]结合生成H2O，故②是O2，A项正确。用18O标记葡萄糖，葡萄糖中的18O通过有氧呼吸第一阶段进入丙酮酸中，第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，丙酮酸中的18O进入了CO2中，即18O转移的途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2，产物水中不会检测到18O，B项错误。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，因此产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体，C项正确。图示为有氧呼吸过程，植物细胞的有氧呼吸不需要光照，有光、无光条件下均可进行，D项正确。 3.利用如图所示装置探究酵母菌的呼吸方式。下列相关叙述错误的是(　　) A.甲瓶的作用是除去空气中的CO2 B.酵母菌培养液和酸性重铬酸钾溶液混合后出现灰绿色，表明培养液中有酒精 C.丙、戊瓶可用溴麝香草酚蓝溶液代替澄清的石灰水 D.不能根据石灰水是否变浑浊判断酵母菌呼吸方式 【答案】B 【详解】甲瓶中装有质量分数为10%的NaOH溶液，其作用是除去空气中的CO2，以确保通入乙瓶的气体中不含CO2，避免空气中的CO2对实验结果产生干扰，A项正确。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，但是酵母菌培养液和酸性重铬酸钾溶液混合后出现灰绿色，不一定是酒精参与反应，因为培养液中的葡萄糖也能与橙色的酸性重铬酸钾反应发生颜色变化变为灰绿色，B项错误。溴麝香草酚蓝溶液遇CO2会发生由蓝变绿再变黄的颜色变化，可用来检测CO2，C项正确。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，因此不能根据澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌呼吸方式，D项正确。 4.为探究酵母菌细胞呼吸的方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D.实验的因变量可用溴麝香草酚蓝溶液来检测 【答案】C 【详解】酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是该实验的无关变量，A项错误。氧气的有无是该实验的自变量，B项错误。酵母菌有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1∶1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C项正确。实验的因变量有CO2和酒精，但是溴麝香草酚蓝溶液只可以检测CO2，不能检测是否有酒精的产生，D项错误。 5.细胞色素c是动植物细胞中普遍存在的一种由104个氨基酸组成的蛋白质，在生成ATP的过程中起重要作用。请分析细胞色素c合成的场所及其发挥生理作用的场所分别是(　　) A.核糖体和线粒体 B.核糖体和细胞核 C.线粒体和溶酶体 D.细胞核和高尔基体 【答案】A 【详解】细胞色素c是由氨基酸组成的蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体;它在生成ATP的过程中起重要作用，在真核细胞中，生命活动所需的ATP主要通过有氧呼吸产生，而有氧呼吸产生ATP的主要场所是线粒体(细胞色素c具体参与的是发生在线粒体内膜上的电子传递过程)，因此细胞色素c发挥生理作用的场所是线粒体。 6.为探究酵母菌细胞呼吸的基本过程，将酵母菌破碎并进行离心，分离得到细胞质基质、线粒体，与酵母菌分别装入1号至5号试管中，加入不同的物质，进行如下实验。下列叙述错误的是(　　) 加入物质 细胞质基质 线粒体 酵母菌 1 2 3 4 5 葡萄糖 + + - + + 丙酮酸 - - + - - 氧气 - - + - + 注:“+”代表加入了适量的相关物质，“-”代表未加入。 A.能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O的试管是5号 B.不能产生ATP的试管是2号 C.能产生酒精的试管是1号和4号 D.不能产生CO2的试管是3号 【答案】D 【详解】1、2、4、5号试管中均加入了葡萄糖，但2号中无反应，1号和4号进行无氧呼吸，能将葡萄糖分解成酒精和CO2，因此葡萄糖能彻底氧化分解为CO2和H2O的试管是5号，A项正确。1号试管在细胞质基质中加入葡萄糖，进行无氧呼吸生成酒精和CO2，同时释放少量能量并合成ATP;2号试管在线粒体中只加入葡萄糖，无法进行呼吸作用;3号试管在线粒体中加入丙酮酸，在有氧条件下可进行有氧呼吸第二、三阶段，产生CO2和水，同时释放能量并合成ATP;4号试管在酵母菌中加入葡萄糖，无氧条件下可进行无氧呼吸生成酒精和CO2，同时释放少量能量并合成ATP;5号试管在酵母菌中加入葡萄糖，在有氧条件下能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O，同时释放能量并合成ATP，B、C两项正确，D项错误。 7.如图为显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是(　　) A.结构①中发生葡萄糖的分解但不生成ATP B.结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O C.结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量 D.结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶 【答案】D 【详解】结构①细胞质基质中发生葡萄糖的分解，也生成ATP，A项错误。结构②线粒体内膜上[H]与O2结合生成水并释放大量能量，B、C两项错误。 8.新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织，其细胞的线粒体内膜上含有蛋白质U。蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用，但能抑制呼吸过程中ADP转化为ATP。据此推测当蛋白质U发挥作用时(　　) A.细胞中葡萄糖不能氧化分解 B.细胞中会积累大量ATP备用 C.细胞对氧气的吸收量会显著减少 D.细胞释放的热能总量会有所增加 【答案】D 【详解】葡萄糖氧化分解是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，而蛋白质U位于线粒体内膜上，A项不符合题意。细胞内不会积累大量ATP，依靠ATP与ADP的快速转化保证细胞生命活动的正常进行，B项不符合题意。题干明确蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用，故氧气吸收量不变，C项不符合题意。细胞呼吸释放的能量原可转化为ATP中的化学能，现因ATP合成被抑制，大部分能量将以热能形式释放，导致产热增加，D项符合题意。 9.下列关于人体细胞内“葡萄糖丙酮酸CO2”过程的叙述，错误的是(　　) A.①过程在活细胞中均可进行 B.②过程产生的CO2只能来源于线粒体基质 C.②过程可产生ATP和[H]，也可能不产生ATP和[H] D.②过程产生的CO2中的氧原子全部来自丙酮酸和水 【答案】C 【详解】①过程为葡萄糖→丙酮酸(糖酵解)，发生在细胞质基质中，是细胞呼吸的第一阶段，所有活细胞均需通过此过程获取能量，A项正确。②过程为丙酮酸→CO2，人体细胞中CO2仅在有氧呼吸第二阶段产生(场所为线粒体基质)，一定产生ATP和[H]，B项正确，C项错误。有氧呼吸第二阶段，丙酮酸在酶的作用下与水反应生成CO2，CO2中的氧原子一部分来自丙酮酸，一部分来自参与反应的水分子，D项正确。 10.在缺氧条件下北极鲫鱼的细胞呼吸机制如图所示，其中过程Ⅱ在肌细胞中进行，过程Ⅰ在其他细胞中进行，①②表示反应阶段。下列叙述正确的是(　　) A.①②阶段都发生在细胞质基质中，都会产生ATP B.过程Ⅰ和过程Ⅱ均可在人体的骨骼肌细胞中发生 C.过程Ⅰ和过程Ⅱ葡萄糖中的能量大部分以热能散失 D.X为丙酮酸，可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质 【答案】D 【详解】①是细胞呼吸的第一阶段(糖酵解)，②是无氧呼吸的第二阶段，两者均发生在细胞质基质中，但无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP，A项错误。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此人体的骨骼肌细胞中可发生过程Ⅰ，不能发生过程Ⅱ，B项错误。过程Ⅰ和过程Ⅱ都是无氧呼吸，无氧呼吸中，葡萄糖中的能量大部分存留在酒精或乳酸中，C项错误。X为葡萄糖的分解产物丙酮酸，丙酮酸可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质，D项正确。 11.某一动物组织，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比为1∶3，则该组织消耗的O2量与产生的CO2量之比是(　　) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶2 【答案】A 【详解】由于动物组织无氧呼吸产生乳酸，不消耗氧气，也不释放CO2，有氧呼吸产生的CO2量与消耗的O2量相等，因此无论有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比是多少，动物组织消耗的O2量与产生的CO2量之比始终是1∶1，A项符合题意。 12.细胞呼吸的原理在生活和生产中具有广泛的应用。下列叙述正确的是(　　) A.包扎伤口时，选用透气的创可贴，是为了让伤口处的细胞进行有氧呼吸 B.中耕松土、适时排水，都是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用 C.堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸和无氧呼吸时，都产生了水和热量 D.粮食种子适宜在零上低温、低氧和湿润的环境中储藏 【答案】B 【详解】选用透气创可贴是为了抑制厌氧微生物繁殖(如破伤风梭菌)，A项错误。中耕松土可增加土壤中的氧气含量，适时排水可避免作物根系缺氧，二者均通过改善氧气供应促进根系的有氧呼吸，有利于能量供应和离子吸收，B项正确。干种子变潮发热是因为种子有氧呼吸产生水和热量，种子无氧呼吸不产生水，C项错误。粮食种子储藏需降低呼吸速率以延长保质期，应选择零上低温、低氧、干燥环境储藏，D项错误。 13.根据唐代仓储文献记载，粮窖需“隔潮通风”，并强调“窖门覆以泥封，遇阴雨则禁启”，出仓时遵循“先进先出，陈粮尽后再启新窖”。结合生物学原理分析，下列叙述错误的是(　　) A.“隔潮”可防止粮食细胞的自由水含量增多，降低呼吸作用强度，防止霉变 B.“泥封窖门”可制造无氧环境，抑制细胞的呼吸作用，有利于粮食保存 C.“先进先出”可避免粮食因长期储存持续消耗有机物使品质变差 D.通风的目的是排出粮窖内的热量，防止高温加速粮食腐败 【答案】B 【详解】“隔潮”可防止粮食细胞中自由水含量升高，从而降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗和霉变风险，A项正确。“泥封窖门”可制造低氧环境，低氧条件会抑制有氧呼吸强度，减少有机物消耗，有利于粮食保存，B项错误。“先进先出”确保储存时间较长的粮食优先使用，避免其因持续进行细胞呼吸消耗有机物，导致品质下降，C项正确。通风可促进空气流通，排出粮窖内细胞呼吸产生的热量，维持低温环境，防止高温加速粮食细胞呼吸及微生物繁殖，从而减少粮食腐败，D项正确。 14.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，下列叙述错误的是(　　) A.当氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸 B.当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式有所不同 C.当氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸 D.a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生NADH和ATP 【答案】C 【详解】分析曲线可知，当氧浓度为a时，产生酒精的量与释放CO2的量相等，说明酵母菌此时只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，A项正确。分析曲线可知，当氧浓度为b时，产生CO2的量多于产生酒精的量，此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，当氧浓度为d时，不产生酒精，说明此时只进行有氧呼吸，所以当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式有所不同，B项正确。由题图可知，当氧浓度为c时，无氧呼吸产生6 mol酒精的同时会产生6 mol CO2，需要消耗3 mol葡萄糖;剩余的9 mol CO2来自有氧呼吸，需要消耗1.5 mol葡萄糖，因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸，C项错误。有氧呼吸和无氧呼吸过程中都有NADH和ATP产生，故a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生NADH和ATP，D项正确。 15.蔬菜、水果长期储存时，最适宜的条件为(　　) A.(零上)低温、无氧、一定湿度 B.(零上)低温、无氧、干燥 C.(零上)低温、低氧、一定湿度 D.高温、低氧、干燥 【答案】C 【详解】(零上)低温可降低蔬菜、水果的酶活性，抑制细胞呼吸;低氧条件可抑制蔬菜、水果的有氧呼吸而不引发无氧呼吸;一定湿度可防止蔬菜、水果的细胞失水，保持新鲜度。所以蔬菜、水果长期储存时，最适宜的条件为(零上)低温、低氧、一定湿度，C项符合题意。 16.马铃薯块茎有氧呼吸强度与O2浓度的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.马铃薯块茎细胞在缺氧条件下，能产生酒精和CO2 B.马铃薯块茎细胞在氧气充足条件下，产生NADH的场所是细胞质基质 C.A点对应的O2浓度储存马铃薯块茎效果最佳 D.D点时马铃薯块茎细胞产生CO2的场所只有线粒体基质 【答案】D 【详解】马铃薯块茎细胞在缺氧条件下，能产生乳酸，A项错误。马铃薯块茎细胞在氧气充足条件下可进行有氧呼吸，产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质，B项错误。B点有氧呼吸很弱，且O2浓度较A点高，能更好地抑制细胞的无氧呼吸，因此B点对应的O2浓度储存马铃薯块茎效果最佳，C项错误。D点时O2浓度高抑制马铃薯块茎细胞无氧呼吸，此时只进行有氧呼吸，产生CO2的场所只有线粒体基质，D项正确。 17.高原反应是人体快速进入高海拔地区时，因低压、低氧环境引发的一系列生理应激反应，主要症状包括头痛、头晕、乏力、呼吸急促等。结合细胞呼吸的原理，下列有关说法正确的是(　　) A.氧分压降低导致人体组织细胞生命活动所需的能量主要来自无氧呼吸 B.细胞吸收的O2直接参与线粒体中丙酮酸分解成CO2和NADH的过程 C.出现高原反应时，细胞呼吸释放的CO2分子数大于吸收的O2，引发血液pH的改变 D.高原训练能提升运动员的运动能力，可能与血液中红细胞数量增加有关 【答案】D 【详解】人体组织细胞的主要能量来源始终是有氧呼吸，无氧呼吸仅作为补充且产能极少，高原低氧环境下，虽可能部分细胞进行无氧呼吸，但能量仍主要来自有氧呼吸，A项错误。线粒体中O2参与的是有氧呼吸第三阶段(与NADH结合生成水)，而丙酮酸分解为CO2和NADH属于第二阶段，O2不直接参与此过程，B项错误。人体细胞产生的CO2全部来自有氧呼吸，且与消耗的O2分子数相等(底物为葡萄糖时)，高原反应中细胞呼吸释放的CO2分子数与吸收的O2分子数仍相等，且血液pH通过缓冲系统维持相对稳定，C项错误。高原低氧环境会刺激机体产生更多红细胞，提高携氧能力，从而增强有氧呼吸效率，D项正确。 二、多选题 18.细胞呼吸过程中产生的[H]，能将无色的2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙。在油料作物种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A.12～24 h种子以无氧呼吸为主 B.检测CO2可以使用溴麝香草酚蓝溶液 C.可以使用2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)鉴定种子“死活” D.B点时种子只进行有氧呼吸 【答案】ABC 【详解】据题图可知，在12~24 h，种子的O2吸收量很少，有氧呼吸较弱，而CO2释放量很多，表明此时种子主要进行无氧呼吸，A项正确。检测CO2可以使用溴麝香草酚蓝溶液，CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，B项正确。根据题意可知，细胞呼吸过程中产生的[H]能将无色的2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙，活细胞可以发生上述颜色反应，而死细胞不可以，故可以使用2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)鉴定种子“死活”，C项正确。与糖类相比，脂肪分子中氧的含量较低，氧化分解时消耗的O2多，B点后O2的吸收速率大于CO2的释放速率，说明种子进行呼吸作用的底物还包括脂质等物质，B点时O2的吸收速率与CO2的释放速率相等，此时种子应进行有氧呼吸和无氧呼吸，D项错误。 19.如图是某生物学习小组为探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置，实验以葡萄糖作为呼吸底物，下列说法正确的是(　　) A.装置1 中加入的NaOH 溶液是为了吸收CO2 B.通过装置1 能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸 C.用等量清水代替NaOH 溶液，设置装置2，若液滴右移则酵母菌进行了无氧呼吸 D.装置1、2中加入的酵母菌培养液中葡萄糖浓度越高实验现象越明显 【答案】ABC 【详解】烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的CO2，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗氧气的量，若液滴移动说明酵母菌进行了有氧呼吸，若液滴不移动说明酵母菌不进行有氧呼吸，A、B两项正确。用等量清水代替NaOH溶液设置装置2，由于清水不吸收气体也不释放气体，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的CO2量与消耗的O2量的差值，由于酵母菌有氧呼吸消耗O2的体积与产生CO2的体积相等，无氧呼吸不消耗O2，产生CO2，因此若液滴移动说明酵母菌进行了无氧呼吸，C项正确。装置1和装置2中均需要加入酵母菌培养液，来探究酵母菌的呼吸类型，但不是培养液中葡萄糖浓度越高实验现象越明显，原因是当浓度过高时会导致酵母菌渗透失水，严重时会导致酵母菌死亡，D项错误。 20.呼吸熵(RQ=释放的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。下列叙述错误的是(　　) A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 B.图中B点时细胞质基质、线粒体内膜均消耗[H] C.图中C点后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化 D.若呼吸底物中混有少量脂肪，氧分压足够大时，呼吸熵的值应大于1 【答案】ACD 【详解】酵母菌细胞有氧呼吸消耗氧气产生二氧化碳，无氧呼吸不消耗氧气产生二氧化碳，RQ=释放的CO2量/吸收的O2量，呼吸熵越大说明细胞无氧呼吸越强，有氧呼吸越弱，A项错误。B点时呼吸熵大于1，说明此时细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸中[H]的消耗在线粒体内膜上，无氧呼吸中[H]的消耗在细胞质基质中，B项正确。图中C点以后，呼吸熵维持在1不变，只能说明酵母菌细胞只进行有氧呼吸，无论有氧呼吸的强度是否变化，呼吸熵始终为1，不能以此说明细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化，C项错误。若呼吸底物中混有少量脂肪，由于脂肪分子中氢的含量高，氧的含量低，氧化分解消耗的氧气多，氧分压足够大时，氧气的消耗量大于产生的二氧化碳的量，呼吸熵的值应小于1，D项错误。 三、解答题 21.下图表示酵母菌细胞有氧呼吸的部分过程，请回答下列问题。 (1)酵母菌与大肠杆菌都以　　　作为遗传物质。在细胞结构上，酵母菌具有的显著特点是　　　　　　　。 (2)过程①进行的场所是　　　　　，物质a为　　　　　。写出酵母菌细胞有氧呼吸的总反应方程式：　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)2，4-二硝基酚(DNP)使图中过程③所释放的能量都以热能的形式散失，这表明DNP使分布在　　　　　　上的酶无法催化合成ATP。 【答案】(1)DNA 有以核膜为界限的细胞核 (2)细胞质基质 丙酮酸 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 (3)线粒体内膜 【解析】(1)酵母菌是真核生物，大肠杆菌是原核生物，两者都是有细胞结构的生物，所以遗传物质都是DNA，原核生物与真核生物在细胞结构上的本质区别是有无以核膜为界限的细胞核。(2)过程①是有氧呼吸第一阶段，进行的场所是细胞质基质，物质a为丙酮酸，酵母菌细胞有氧呼吸的总反应方程式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。(3)过程③是有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行，所以DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法催化合成ATP。 22.耐力性运动是一种每次持续30分钟以上的有氧运动，如游泳、慢跑、骑行等。研究发现，长期耐力性运动训练出现的线粒体适应性变化，可辅助预防糖尿病和肥胖等代谢性疾病。如图是探究在耐力性运动训练和停止训练后，肌细胞中线粒体数量出现适应性变化的结果。回答下列问题。 (1)进行耐力性运动时，肌细胞产生ATP的场所有　　　　　　　　　，有氧呼吸过程中若反应物H2O中的氧原子用18O标记，该过程中18O可在产物　　　　　中检测到。 (2)写出以葡萄糖为底物的有氧呼吸总反应式：　　　　　　　　　　　　　　，葡萄糖中能量的去向有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)据图，长期坚持耐力性运动会使肌细胞中线粒体数量的相对值　　　　　　　　　　　　　　；结合本研究结果，提出通过锻炼预防糖尿病和肥胖的建议：　 　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)细胞质基质、线粒体 CO2 (2)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 转换为ATP中活跃的化学能和以热能形式散失 (3)先增加后保持相对稳定 坚持有氧运动并且每次至少持续30分钟 【解析】(1)进行耐力性运动时，肌细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，有氧呼吸过程中若反应物H2O中的氧原子用18O标记，则水首先参加有氧呼吸的第二阶段生成CO2，因此，该过程中18O可在产物CO2中检测到。 (2)有氧呼吸指的是在氧气的参与下，细胞中的有机物经过彻底氧化分解产生二氧化碳和水的过程，同时释放大量的能量，该过程中释放的能量转换为ATP中活跃的化学能和以热能形式散失，若有氧呼吸底物是葡萄糖，则葡萄糖氧化分解的反应式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。 (3)据图可知，长期坚持耐力性运动会使肌细胞中线粒体数量的相对值先增加后保持相对稳定，若停止训练，则线粒体数量的相对值会下降;根据本研究结果，坚持有氧运动并且每次至少持续30分钟可辅助预防糖尿病和肥胖等代谢性疾病，同时也可起到健身的作用。 23.图a为线粒体的结构示意图，图b为线粒体中某种生物膜的部分结构及有氧呼吸某阶段的简化示意图。请回答下列问题。 a b (1)据图b中的产物判断，结构b为线粒体的　　　　　，此结构上发生了有氧呼吸的第　　　　　阶段。 (2)图b中蛋白质P催化ATP合成的能量来源是膜两侧　　　　　浓度差形成的势能。 (3)有氧呼吸在图a基质中发生的物质变化为丙酮酸和水生成CO2和　　　　　。 (4)若氧气不足，在细胞内可发生　　　　　呼吸。检测时，橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下发生反应，变成　　　　　色。 【答案】(1)内膜 三 (2)H+ (3)NADH (4)无氧 灰绿 【解析】(1)图b中的产物有H2O，可判断此为有氧呼吸第三阶段，该阶段发生在线粒体内膜上。 (2)从图b能够看出，H+由M侧运输到N侧时推动了ATP的合成，所以蛋白质P催化ATP合成的能量来源是膜两侧H+浓度差形成的势能。 (3)有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成CO2和NADH，并释放出少量能量，该阶段发生在线粒体基质中，所以有氧呼吸在图a基质中发生的物质变化为丙酮酸和水生成CO2和NADH。 (4)若氧气不足，在细胞内可发生无氧呼吸。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，会变成灰绿色。 24.如图表示生物体内葡萄糖的代谢过程，其中A、B、C、D代表物质名称，①②③④表示过程，请据图回答下列问题。 (1)过程④进行的场所是　　　　　　。 (2)在①②③④过程中，有能量释放的过程是　　(选填序号)。 (3)在有氧呼吸的过程中，[H]与O2结合发生的场所是　　　　　　　，[H]是　　　　　　　　的简化表示方式。 (4)在①②③④过程中，可在酵母菌细胞内进行的是　　　　(选填序号)，可在人体细胞内进行的是　　　　(选填序号)。 (5)若小麦种子在发芽的早期测定得出CO2的释放量∶O2的吸收量为5∶3，则说明此时小麦种子有氧呼吸消耗的葡萄糖量占消耗葡萄糖总量的　　　　。 (6)写出①②过程的总反应式： 　 　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)细胞质基质 (2)①② (3)线粒体内膜 NADH(或还原型辅酶Ⅰ) (4)①②③ ①②④ (5)1/3 (6)C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 【解析】(1)过程④为无氧呼吸(乳酸发酵)的第二阶段，在细胞质基质中进行。(2)有氧呼吸的三个阶段都释放能量，无氧呼吸的第二阶段不释放能量，则图中①②过程释放能量。(3)在有氧呼吸的过程中，[H]与O2结合属于有氧呼吸的第三阶段，发生的场所是线粒体内膜。细胞呼吸过程中，[H]是NADH(或还原型辅酶Ⅰ)的简化表示方式。(4)酵母菌是兼性厌氧菌，可进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸产生酒精和CO2，则可在酵母菌细胞内进行的是过程①②③。人体细胞可以进行有氧呼吸和进行无氧呼吸产生乳酸，所以可在人体细胞内进行的是过程①②④。(5)若小麦种子在发芽的早期测定得出CO2的释放量∶O2的吸收量为5∶3，说明小麦种子有氧呼吸释放的CO2量为3，无氧呼吸释放的CO2量为2，根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式可计算出，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别是0.5和1，故此时小麦种子有氧呼吸消耗的葡萄糖量占消耗葡萄糖总量的1/3。(6)①②过程表示有氧呼吸，反应式见答案。 25.图甲是真核细胞内部分生命活动示意图，其中①②③④表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是某植物的非绿色器官单位时间内CO2释放量和O2吸收量的相对值变化。请据图回答下列相关问题。 甲 乙 (1)图甲中物质C的名称是　　　　　　　　　，表示有氧呼吸的生理过程是　　　　　(填序号);进行细胞呼吸有NADH产生的场所是　　　　　　　　　　　　　(填名称)。 (2)请写出细胞有氧呼吸的总方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)图乙中氧浓度为c时，细胞呼吸方式为　　　　　　　　　，NADH的产生和消耗场所　　　　　(填“完全”或“不完全”)相同，原因是　  　　　　。 (4)检测CO2可以用澄清石灰水，还可以用　　　　　　　溶液，其颜色变化是　　　　　　　　。 (5)氧气浓度为b时，有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的　　　　　倍。 【答案】(1)酒精 ①②③ 细胞质基质和线粒体基质 (2)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 (3)有氧呼吸和无氧呼吸 不完全 氧浓度为c时同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，NADH的产生场所为细胞质基质、线粒体基质，消耗场所为线粒体内膜、细胞质基质，NADH的产生和消耗场所存在差异 (4)溴麝香草酚蓝 由蓝变绿再变黄 (5)1/5 【解析】(1)①表示细胞呼吸的第一阶段(有氧呼吸、无氧呼吸的第一阶段完全相同)，②③分别表示有氧呼吸第二、三阶段，④表示无氧呼吸的第二阶段，物质A表示丙酮酸，B表示NADH，C表示酒精，D表示乳酸;产生NADH的生理过程是细胞呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第二阶段，产生的场所是细胞质基质和线粒体基质。 (2)细胞有氧呼吸的总方程式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。 (3)图乙中氧浓度为c时，CO2的释放量大于O2的吸收量，即此时细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段(场所为细胞质基质)都会产生NADH。有氧呼吸的第二阶段(场所为线粒体基质)也会产生NADH。在有氧呼吸过程中，NADH在线粒体内膜上被消耗，用于还原氧气生成水。在无氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质中被消耗，分别用于还原丙酮酸或乙醛(丙酮酸先脱羧生成乙醛)生成乳酸或酒精和CO2。因此NADH的消耗场所包括线粒体内膜和细胞质基质。综上，氧浓度为c时，NADH的产生场所(细胞质基质、线粒体基质)和消耗场所(线粒体内膜、细胞质基质)存在差异，不完全相同。 (4)检测CO2可以用澄清的石灰水，当通入过量CO2时，溶液会变浑浊，还可以用溴麝香草酚蓝溶液，CO2可使其颜色由蓝变绿再变黄。 (5)氧浓度为b时，CO2释放量为8，O2的消耗量为3，根据有氧呼吸过程可知，有氧呼吸释放的CO2量与消耗的O2量相等，因此可知有氧呼吸释放的CO2量为3，根据反应方程式(C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量)可知，有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/2;而无氧呼吸释放的CO2为8-3=5，根据反应方程式(C6H12O62C2H5OH+2CO2)可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖为5/2，则有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的1/5倍。 26.为解决草莓易腐烂、不耐储藏的问题，科研人员研究了密闭环境中的不同温度条件对草莓最长储藏时间和含糖量变化的影响，结果如下表。 不同温度条件对草莓最长储藏时间和含糖量变化的影响 储藏温度/℃ 最长储藏时间/h 含糖量变化/% 0 240 -1.8 5 96 -0.5 20 24 -1.0 回答下列问题。 (1)在储藏过程中，草莓果实中的含糖量会　　　　，原因是　 　　　　。 (2)在20 ℃到0 ℃范围内，随着温度的降低草莓果实的储藏时间将延长，主要是因为　　　　　　　　　　　　　　　，从而抑制了呼吸作用。 (3)为进一步探究O2浓度对草莓果实储藏的影响，科研人员在0 ℃下进行了如下实验，结果如图，O2在　　　　　　(场所)参与草莓果实的呼吸作用;由结果可知，降低环境中的O2浓度，草莓果实呼吸速率将　　　　。 注:对照组(CK组)和实验组氧气浓度分别为21%、2%。 (4)除控制O2浓度和温度外，还可以通过采取　　　　　　　　　　　　(答出一项即可)等措施延长草莓储藏时间。 【答案】(1)降低 储藏过程中，草莓进行呼吸作用消耗糖类等有机物，导致含糖量降低 (2)适当低温导致与呼吸作用有关的酶活性降低 (3)线粒体内膜 降低 (4)用保鲜袋包裹草莓、控制适宜的湿度 【解析】(1)在储藏过程中，草莓进行呼吸作用消耗糖类等有机物，导致含糖量降低。 (2)在20 ℃到0 ℃范围内，适当低温导致草莓细胞内与呼吸作用有关的酶活性降低，从而抑制草莓的呼吸作用，延长草莓果实的储藏时间。 (3)O2参与细胞有氧呼吸的第三阶段，该阶段的反应场所是线粒体内膜。由题图可知，与对照组(O2浓度为21%)相比，实验组(O2浓度为2%)的呼吸速率降低的更多。 (4)从降低草莓呼吸速率的角度考虑，用保鲜袋包裹草莓、控制适宜的湿度等措施均可以延长草莓储藏时间。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $